فولاد سبز بر شانه‌های آهک و دولومیت
به گزارش پایگاه خبری «معدن نامه»، بدون مهار کربن نهفته در کلسیناسیون نمی‌تواند به اهداف اقلیمی برسد. اکنون کوره‌های PFR، برق پاک، هیدروژن سبز، فناوری CCUS و بازیافت سرباره، نقشه راه تحول این حلقه پنهان زنجیره را ترسیم کرده‌اند؛ فرصتی که می‌تواند جایگاه ایران را در بازار جهانی فولاد کم‌کربن تثبیت کند.
در ادبیات مدرن توسعه پایدار، صنعت فولاد همواره به عنوان یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های کربن‌زدایی شناخته می‌شود؛ صنعتی که به‌تنهایی حدود ۷ تا ۸ درصد از انتشار مستقیم گازهای گلخانه‌ای جهان را به خود اختصاص داده است.
امیرحسین کریمدادی
مدیرعامل شرکت معدنی و صنعتی فولادسنگ مبارکه اصفهان
در حالی که کانون توجه اسناد راهبردی و کنفرانس‌های بین‌المللی معطوف به حذف زغال‌سنگ، توسعه فناوری‌های احیای هیدروژنی و گسترش کوره‌های قوس الکتریکی است، نقطه‌ای حیاتی در بالادست این زنجیره اغلب از نظرها پنهان می‌ماند.
این واقعیت بنیادین یادآور می‌شود که پیش از تولد فولاد سبز در واحدهای احیا یا فولادسازی، سرنوشتِ زیست‌محیطی آن در معادن سنگ‌آهک و کوره‌های پخت آهک و دولومیت رقم می‌خورد.
آهک و دولومیت فراتر از مواد مصرفی ساده، سیستم عصبی و تنظیم‌کننده حیاتی زنجیره متالورژی محسوب می‌شوند. در کوره‌های قوس الکتریکی (EAF)، مبدل‌های اکسیژنی (BOF) و واحدهای متالورژی ثانویه، آهک نقش کلیدی سرباره‌ساز را بر عهده دارد و با حذف ناخالصی‌هایی نظیر فسفر، گوگرد و سیلیس، کیفیت فولادهای پیشرفته امروزی را تضمین می‌کند. در کنار آن، دولومیت با تأمین اکسید منیزیم (MgO) و اشباع سرباره، نرخ خوردگی آسترهای نسوز را به حداقل رسانده و بهره‌وری اقتصادی خطوط تولید را پایدار می‌سازد. با این حال، ماهیت شیمیایی کلسیناسیون سنگ معدن از طریق تجزیه حرارتی کربنات‌ها، دی‌اکسیدکربن ساختاری آزاد می‌کند:
این واکنش‌های ذاتی نشان می‌دهند که حتی با حذف کامل سوخت‌های فسیلی و متکی شدن به انرژی‌های تجدیدپذیر، حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد از انتشار دی‌اکسیدکربن آهک از دل ساختار مولکولی سنگ سرچشمه می‌گیرد؛ پدیده‌ای که این صنعت را در زمره بخش‌های «سخت‌کاهش‌پذیر» قرار می‌دهد. بر اساس گزارش‌های انجمن بین‌المللی آهک، تولید هر تن آهک بین ۰.۸۵ تا ۱.۱ تن انتشار دارد که مدیریت آن نیازمند دگرگونی فناورانه است.
پاسخ صنعت به این بحران، ظهور فناوری‌های پیشرفته‌ای نظیر کوره‌های Parallel Flow Regenerative یا PFR است. طراحی هوشمند دو شفت عمودی متناوب و بازیافت حداکثری انرژی در این کوره‌ها، راندمان حرارتی را به بیش از ۸۵ درصد می‌رساند و ضمن کاهش چشمگیر مصرف سوخت، گامی استوار در جهت کاهش انتشار کربن برمی‌دارد.
با این وجود، افق آینده کلسیناسیون به چهار محور تحول‌آفرین دیگر گره خورده است: الکتریکی‌سازی کوره‌ها با انرژی‌های پاک، جایگزینی گاز طبیعی با هیدروژن سبز، استقرار سامانه‌های پیشرفته جذب و ذخیره‌سازی کربن (CCUS) با راندمان بالای ۹۰ درصد، و توسعه اقتصاد چرخشی از طریق بازیافت سرباره‌ها و پسماندها.
برای کشوری همچون ایران که از غنی‌ترین ذخایر سنگ‌آهک و دولومیت در منطقه برخوردار است و زیرساخت فولاد خود را بر پایه کوره‌های قوس الکتریکی بنا کرده، این تحولات فراتر از یک تغییر تکنولوژیک، یک مزیت راهبردی بی‌نظیر به شمار می‌رود. تحقق این پتانسیل نیازمند سرمایه‌گذاری فوری در هوشمندسازی فرآیندها، به‌کارگیری کوره‌های PFR و توسعه زیرساخت‌های جذب کربن است.
در جهان جدید، مزیت رقابتی شرکت‌های فولادی دیگر صرفاً در دسترسی به سنگ‌آهن ارزان یا حجم بالای تولید خلاصه نمی‌شود، بلکه شدت کربنِ کل زنجیره تأمین، ارزش تجاری و حضور محصولات در بازارهای حساس جهانی را تعیین می‌کند.
آینده فولاد در معادن سنگ‌آهک و کوره‌های مدرن شکل می‌گیرد و پرسش بنیادین پیش روی این صنعت در دهه‌های پیش رو این خواهد بود که فولاد ما بر شانه‌های چه نوع آهک و دولومیتی ایستاده است؛ پاسخی که خط فاصل میان برندگان و بازندگان عصر جدید را ترسیم خواهد کرد.
امیرحسین کریمدادی*
* مدیرعامل شرکت معدنی و صنعتی فولادسنگ مبارکه اصفهان
ایراسین
